烧结法合成镁铁铝复合尖晶石

摘要

以氢氧化铁、活性氧化铝和轻烧镁粉为原料,外加3%石墨,按质量比37∶36∶27进行配料,制得φ20 mm×10 mm的试样,经1550℃保温3 h和6 h高温烧成。采用XRD、SEM和EDS等手段对烧后试样的物相组成和显微结构进行表征。结果表明:经过XRD物相分析,保温3 h的试样中物相组成为镁铁铝复合尖晶石相、刚玉相和铁铝尖晶石相三相;保温6 h的试样中存在两种矿物相Mg_(8.13)Al_(14.75)Fe_(1.13)O_(32)和Al_(15.44)Fe_(6.16)Mg_(2.32)O_(32);XRD精修处理后,保温6 h的试样中两种镁铁铝复合尖晶石的结构分别为(Mg_(0.23)Fe_(0.54)^(2+)Fe_(0.06)^(3+)Al_(0.17))^(Ⅳ)(Mg_(0.03)Fe_(0.065)^(2+)Fe_(0.02)^(3+)Al_(0.88))^(Ⅵ)O_(4.000)和(Mg_(0.708)Fe_(0.056)Al_(0.237))^(Ⅳ)(Mg_(0.154)Fe_(0.0425)Al_(0.8035))^(Ⅵ)O_(4.000);通过SEM和EDS微观结构分析,保温3 h的试样由深灰色的FeO·Al_2O_3和浅灰色的镁铁铝复合尖晶石两种物质组成;保温6 h的试样中FeO·Al_2O_3和MgO·Al_2O_3互相扩散,生成两种镁铁铝复合尖晶石,一种呈灰色Mg含量低、Fe含量高,另一种呈亮白色Mg含量高、Fe含量低。